木材基凝胶聚合物电解质的制备及其性能研究

本研究以轻木为原料,经碱处理、漂白、乙酰化、热压和浸渍电解液制备出一种新型木材基凝胶聚合物电解质（GPE）。结果表明,热压改性木片的结晶度为54.7%,机械强度为2.16 MPa,热稳定性高达300 ℃。经电解液润胀后,热压改性木片的孔隙率和吸液率分别为74.6%和719.0%,与热压前性能一致。同时,木材基GPE展现出优异的离子电导率（3.68 mS/cm）和电化学稳定窗口（5.0 V）。组装的Li/GPE/LiFePO₄锂离子电池在0.5 C下循环100圈后的容量由150.9 mAh/g仅衰减至146.1 mAh/g。但由于木材基GPE的孔径大,组装的锂离子电池的库伦效率仅为91%。     

ZIF-67原位负载纳米纤维素基锂离子电池隔膜的制备及性能研究

本研究以纳米纤维素（CNF）为原料,经乙酰化、原位负载ZIF-67和浸渍电解液制备出一种新型ZIF-67@乙酰化纳米纤维素（ZIF-67@ACNF）锂离子电池隔膜,系统探讨了ZIF-67的粒径对隔膜结构及性能的影响。结果表明,当ZIF-67的粒径从0.46 μm（ZIF-67₄@ACNF隔膜）减小至0.25 μm（ZIF-67₈@ACNF隔膜）时,隔膜的孔隙率从74.2%减小至52.1%,离子电导率从0.75 mS/cm下降至0.22 mS/cm,界面电阻从112.5 Ω增加至1 115.7 Ω,锂离子迁移数从0.41减小至0.31,电化学稳定窗口从5.1 V减小至4.5 V。采用ZIF-67₄@ACNF隔膜组装电池,在室温、0.5 C的条件下进行电池充/放电测试,初始容量达到159.6 mAh/g,循环200圈后容量保持率达到90%。